Endüstriyel otomasyon ve kontrol sistemlerinde (CNC takım tezgahları, paketleme hatları, ahşap işleme makineleri ve taşıma sistemleri gibi), yakınlık sensörleri ve fotoelektrik sensörler en yaygın olarak kullanılanlardan ikisidir temassız nesne algılama çözümleri.
Hem yakınlık sensörleri hem de fotoelektrik sensörler güvenilir ve aşınmaya dayanıklı anahtarlama performansı sunar; ancak çalışma prensipleri, algılama menzilleri, malzeme uyumluluğu ve çevresel toleransları önemli ölçüde farklılık gösterir.
Bu kılavuz, doğru seçimi yapmanıza yardımcı olmak için anlamanız gereken üç temel hususu ayrıntılı olarak ele alacaktır:
- Yakınlık sensörleri ve fotoelektrik sensörlerin tanımları,
- Bu iki sensör türü arasındaki başlıca farklar,
- Uygulamanız için doğru sensörü nasıl seçersiniz?
Yakınlık sensörü nedir?
Yakınlık sensörleri (bazen yakınlık anahtarları olarak da adlandırılır), nesnelerin varlığını temassız bir şekilde algılamak için genellikle PLC’ler veya Arduino ve Raspberry Pi gibi diğer mikroişlemcilerle birlikte kullanılır.
Bir nesne algılama aralığına girdiğinde, sensör PLC’ye düşük seviyeli (NPN sensör), yüksek seviyeli (PNP sensör) veya DC/AC gerilim sinyali (röle çıkışlı sensör) gönderir. Ardından PLC, sinyali yorumlar ve hareketi durdurmak veya pnömatik silindiri kontrol ederek itme-çekme hareketi gerçekleştirmek gibi bir sonraki işlemi yürütür.
Yakınlık sensörlerinin türleri ve çalışma prensipleri
Yakınlık sensörlerinin üç ana türü vardır: endüktif yakınlık sensörleri, kapasitif yakınlık sensörleri ve Hall etkisi yakınlık sensörleri.
Bir sonraki bölümde, her bir sensör türünün çalışma prensibi ayrıntılı olarak açıklanacaktır:
- Endüktif yakınlık sensörü: Bir endüktif yakınlık sensörü, nesneleri şu şekilde algılar: elektromanyetik alandaki değişiklikleri algılama. Metal bir nesne algılama menziline girdiğinde, nesnenin yüzeyinde oluşan girdap akımları elektromanyetik alanı zayıflatır ve böylece bir anahtar çıkışı tetiklenir.
- Kapasitif yakınlık sensörü: Kapasitif bir yakınlık sensörü, nesneleri şu şekilde algılar: kapasitans değişikliklerini algılama. Hedef nesne algılama aralığına girdiğinde, sensör elektrotları ile hedef nesne arasındaki kapasitans değişir ve bu da bir anahtar çıkışını tetikler.
- Hall etkisi yakınlık sensörü: Bir Hall etkisi yakınlık sensörü, nesneleri şu şekilde algılar: manyetik alanların algılanması. Hedef nesne algılama menziline girdiğinde, Hall sensörü manyetik alandaki değişimi algılar ve ardından bir anahtar çıkışını tetikler.
Temel avantajlar ve sınırlamalar
Endüktif ve Hall etkisi yakınlık sensörlerinin en önemli avantajı, tozlu, yağlı ve nemli ortamlar gibi zorlu endüstriyel koşullarda çalışabilme yetenekleridir.
Toz, nem ve yağ metalik ve manyetik olmadıkları için, algılama doğruluğunu etkilemezler veya yanlış tetiklemelere neden olmazlar.
Bu sensörlerin sınırlaması, nispeten kısa algılama mesafesinde yatmaktadır; genellikle yakınlık sensörlerinin algılama mesafesi 120 mm’den azdır (Lorentzzi Electric’in 120 mm algılama mesafeli endüktif yakınlık sensörü: LMF41 Endüktif Temassız Yakınlık Sensörü).
Fotoelektrik sensör nedir?
Fotoelektrik sensörler Daha önce açıklanan endüktif, kapasitif ve Hall etkisi yakınlık sensörlerinden farklı olarak, bunlar da temassız nesne algılama cihazlarının bir başka türüdür; nesneleri algılamak için ışık kullanırlar.
Bu nedenle, tepki süreleri daha kısadır, doğrulukları daha yüksektir ve nesneleri daha uzak mesafelerden algılayabilirler.
Fotoelektrik sensör türleri ve çalışma prensipleri
Üç tür fotoelektrik sensör vardır: dağınık fotoelektrik sensörler, retro-reflektif fotoelektrik sensörler, ve ışın demetli fotoelektrik sensörler.
- Difüz fotoelektrik sensör: Dağınık tip bir fotoelektrik sensör, vericiyi ve alıcıyı tek bir gövde içinde birleştirir. Bir ışık demeti yayar ve hedef nesneden geri yansıyan ışığı algıladığında bir çıkış sinyali üretir.
- Geri yansıtıcı fotoelektrik sensör: Geri yansıtmalı fotoelektrik sensörün çalışma prensibi, dağınık ışıklı fotoelektrik sensörünkiyle neredeyse aynıdır; ancak nesneleri algılamak için bir aynayı yansıma noktası olarak kullanır. Yansıyan ışık engellendiğinde veya engellenmediğinde, çıkış tetiklenir.
- Işın yoluyla fotoelektrik sensör: Verici ve alıcıyı tek bir gövdede birleştiren dağınık ve geri yansıtmalı fotoelektrik sensörlerin aksine, ışın geçmeli fotoelektrik sensörlerde verici ve alıcı ayrıdır. Karanlık modda, verici ile alıcı arasındaki ışık engellendiğinde bir çıkış sinyali tetiklenir; parlak modda ise verici ile alıcı arasında herhangi bir nesne bulunmadığında bir sinyal verilir.
Temel avantajlar ve sınırlamalar
Fotoelektrik sensörlerin temel avantajları, hızlı tepki hızları, yüksek algılama doğruluğu ve ultra uzun algılama mesafesi (10 metreye kadar) olup, bu özellikleri sayesinde çeşitli malzemelerden yapılmış nesneleri algılamaya uygundurlar.
Ancak, bu sistemlerin bir sınırlaması, yanlış tetiklenmeyi önlemek için ortamın son derece temiz olması gerektiğidir; aksi takdirde, yoğun ışık, toz veya yağ ışığı engelleyerek yanlış tetiklenmeye yol açar.
Yakınlık sensörleri ve fotoelektrik sensörler: 5 temel fark
Fotoelektrik sensörlerle karşılaştırıldığında, yakınlık sensörlerinin çalışma prensibi, algılama aralığı, algılanan malzemeler, çevresel gereklilikler ve tepki süresi gibi beş temel farkı bulunmaktadır.
| Öğe | Yakınlık sensörü | Fotoelektrik sensör |
|---|---|---|
Çalışma prensibi |
Nesneler, elektromanyetik alanlardaki değişikliklere, kapasitansa ya da manyetik alanların varlığına veya yokluğuna dayanarak tespit edilir. |
Bir nesnenin varlığı, geri dönen yansıyan ışık veya yayılan ışık olup olmadığının tespit edilmesiyle belirlenir. |
Algılama aralığı |
1 mm ile en fazla 120 mm arası |
50 mm'den en fazla 10 metreye kadar |
Tespit edilen malzemeler |
Herhangi bir metal nesne (endüktif yakınlık sensörü), manyetik nesne (Hall etkisi sensörü), herhangi bir malzemeden yapılmış nesne (kapasitif yakınlık sensörü) |
Metal, plastik, cam, sıvı, şeffaf nesneler gibi herhangi bir maddi nesne |
Çevresel gereklilikler |
Çevresel koşullar açısından zorlu değildir; toz, yağ veya diğer kirletici maddelerin varlığı bile testin doğruluğunu etkilemez. |
Ortam çok temiz ve düzenli olmalı, aydınlatma şiddeti çok yüksek olmamalı, doğrudan güneş ışığından kaçınılmalı ve aydınlatma şiddeti 10.000 lüksün altında olmalıdır. |
Yanıt süresi |
Genellikle < 1 ms |
Genellikle < 0,1 ms |
Tipik kullanım alanları: Hangisini ne zaman kullanmalı?
Yakınlık sensörleri için en uygun senaryolar
- Takım tezgahları ve diğer otomatik ekipmanların sınır ve başlangıç noktası tespiti;
- Üretim hatlarında metal iş parçalarının sayılması ve iş istasyonu konumunun algılanması; silindir konum geri bildirimi;
- Dişli hızı ve dönme hızı algılama;
- Ağır yağ ve tozla kirlenmiş atölyelerde işleme istasyonlarının tespit edilmesi.
Fotoelektrik sensörler için en uygun senaryolar
- Paketleme hattı: Karton kutuların, plastik şişelerin ve ambalaj poşetlerinin kontrolü ve sayımı;
- Lojistik ve depolama: Malların teslim alınması, düzeltilmesi, ayrıştırılması ve denetlenmesi; Şeffaf cam şişeler, filmler ve sıvı seviyesi tespiti;
- Uzaktan erişim kontrolü, güvenlik koruması ve kanal algılama.
- Fotoelektrik sensörlerin daha ayrıntılı kullanım alanları hakkında bilgi edinmek için şu makaleyi okuyabilirsiniz: Fotoelektrik Sensör Uygulamaları: 5 Tipik Örnek.
Sonuç
Özetle, yakınlık sensörleri, zorlu ortamlarda kısa menzilli endüstriyel denetim, konumlandırma ve sınırlama uygulamaları için uygundur.
Öte yandan, fotoelektrik sensörler daha uzun algılama mesafeleri ve daha geniş bir malzeme algılama yelpazesi sunarak, ambalajlama, gıda ve lojistik alanlarındaki sayım uygulamaları için standart tercih haline gelmektedir.
Lorentzzi Elektrik, Çinli bir profesyonel üretici ve tedarikçisi olan yakınlık ve fotoelektrik sensörler, uygun fiyatlarla yüksek kaliteli ürünler sunmaktadır. Güvenilir bir iş ortağı arıyorsanız, lütfen Bize ulaşın Daha fazla bilgi için!
